Персональный робот открывает двери и втыкается в найденные розетки
Сейчас они смогут сбежать и позаботиться о себе, — так концентрированно обрисовал новый проект один из исследователей в Кремниевой равнине. Они — это автомобили: в Соединенных Штатах выстроен первый робот, талантливый вольно путешествовать по простому строению, избегая препятствий в виде мебели либо людей, открывать двери, обнаружить стенные розетки и втыкать в них собственный провод с вилкой для подпитки.
«Беспрецедентный», — так охарактеризовал новичка узнаваемый эксперт по роботам, не принимавший, но, участия в данном проекте — Уильям Уайттекер (William Whittaker) из университета Карнеги-Меллона (CMU). Слово его очень полезно. Так как Уайттекер — глава команды-победителя гонки машин-роботов, начальник проекта по отправке частного лунохода на Селену и создатель лунных землекопов.
И что такое робот, способный на независимые действия, — Уильям знает не понаслышке.
Кличут новую машину Personal Robot 2 (PR2). Выстроена она в «Гараже Уиллоу» (Willow Garage) — юный компании, поставившей перед собой задачу разработки вправду интеллектуальных и многофункциональных роботов для повседневного применения в роли ассистентов (от «пиво принести» до «на кухне подмести»).
Плечи PR2 способны смещаться по вертикали и разворачиваться, что разрешает манипуляторам лучше приспосабливаться к работе с разными предметами, скажем, ручками дверей помещений либо створками холодильников, бутылками на столе либо страницами книги (кадр и иллюстрация Willow Garage).
Основана эта компания Скоттом Хассаном (Scott Hassan), одним из разработчиков поискового движка Google. А наименование компании — это ностальгический отсыл к давешнему гаражу на дороге Уиллоу в калифорнийском городе Menlo Park, в котором некогда размешался первый офис Гугл.
PR2 — четырёхколёсный (все ведущие и управляемые) робот ростом мало ниже человека. Данный аппарат владеет двумя руками и может делать самые разные действия.
Самый же впечатляющее его достижение сейчас — независимое прохождение «лабиринта» из помещений, закрытых дверей и коридоров в отыскивании стандартных (что принципиально важно) бытовых розеток, от которых данный бот удачно и заряжает собственные батареи.
Далеко не всегда PR2 удаётся воткнуть вилку в розетку с первой попытки. Но он владеет свойством самостоятельно определять неудачу и делать второй заход, соображая – куда же необходимо сместить руку (либо кроме того целый корпус), дабы аккуратнее наладить желаемое соединение.
Помимо этого, он может согласовывать перемещение рук и своего основания, дабы создавать относительно сложные действия наподобие открытия коробки морозилки (фото Ken Conley/Willow Garage, кадры Willow Garage).
Вообще-то роботы не первый раз обучаются открывать двери. И поиск розеток для дозаправки также сам по себе не нов. Но в первый раз эти свойства были совмещены в одной машине и к тому же реализованы на как следует новом уровне.
Тут необходимо отыскать в памяти, что первым самозаправляющимся роботом был Beast, выстроенный в лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (APL) в 1960-х. Он ездил по помещению с белыми стенками и посредством комплекта фотоэлементов искал тёмные розетки, к каким и подключался. Интеллекта у него было не больше, чем у тогдашних головок самонаведения ракет ПВО, но начало было положено.
Через сорок лет PR2 демонстрирует куда более «натуральные» умения, и имя «зверь» ему подошло бы больше, чем далёкому предку.
Робот PR2 может функционировать как в всецело независимом режиме, так и в режиме телеуправления (он и продемонстрирован на этих кадрах: вверху – управление подвижной тележкой бота, внизу – его руками). Последнее нужно с целью проведения последовательности опытов. Не забываем, перед нами прежде всего исследовательская платформа.
Да, нужно подчернуть, что «мозг» робота – это связка из четырёх компов на базе Intel Core 2 Duo (кадры Willow Garage).
Вся электрика, механика, электропитание, электроника плюс софт заключены в самом роботе. Никаких «внешних мозгов» ему не нужно.
Весит новый аппарат 145 килограммов. Он владеет четырьмя степенями свободы в собственном туловище. Что до рук, то любая может похвастать восемью степенями. И ещё три степени свободы «надеются» голове, оснащённой стереокамерой и лазерным дальномером.
Кроме этого тут имеются крепления для предстоящего расширения «сенсорного оружия».
Робот осуществляет контроль силу, развиваемую собственной рукой (датчики встроены в моторы сочленений). Более того, на финише каждого из его пальцев размещено по 22 сенсора давления. Так что он прекрасно ощущает перемещение двери и не нажимает на неё через чур очень сильно в том месте, где этого не нужно.
И в этом умении новый бот ближе к человеку, чем к прошлым автомобилям, открывавшим двери заблаговременно «заученным» и жёстко заданным перемещением.
Робот может обращаться лишь с ручками для того чтобы типа. Скажем, круглые он не развернёт. Но не беда – многие публичные сооружения в Соединенных Штатах избавлены от неудобных ручек в соответствии с закону об калеках (americans with disabilities act). Нажимные ручки эргономичнее применять людям с ограниченной подвижностью рук.
И роботам (кадр Willow Garage).
В частности, 1 июня было совершено опробование, на протяжении которого PR2, находясь в главном офисе компании, прошёл через последовательность коридоров и комнат, миновав восемь дверей, и подключился к девяти розеткам. На всё про всё у автомобили ушло 58 мин..
Наряду с этим часть дверей была закрыта, но не закрыта, часть открыта всецело либо лишь частично. С последними другой раз у робота были маленькие неприятности. Он не сходу определял, что ручку поворачивать не нужно, а достаточно легко легко подтолкнуть дверь вперёд.
Но позже машина поправлялась и делала всё как нужно.
А ещё на протяжении собственного путешествия робот встретился с одной дверью (номер 7), которая значилась в его замысле (за ней размешалась ещё одна «желанная» розетка), но она была закрыта на замок. Роботу хватило интеллекта (правильнее — встроенной программы), чтобы выяснить: дверь закрыта и не требуется тратить время на попытки открыть её, а направляться перейти к поиску следующей двери (и розетки).
розетки и Офис были в полной мере простые. Но для робота однако было сделано маленькое послабление. Если судить по видео, на некоторых стенках в строении были размещены путевые маркеры – в виде «шахматных досок», легко обнаруживаемых машинным зрением.
Это, но, не критично – совокупности распознавания образов движутся вперёд семимильными шагами.Шашечки были наклеены и на вилку самого робота, что оставлял её на магните у собственного основания и брал в руку, в то время, когда приближался к очередной точке питания. Кстати, в данном опробовании у робота была покинута лишь одна рука. Но, по идее, в хождении по помещениям ему имели возможность бы пригодиться обе: к примеру, в случае если потребовалось бы придержать дверь, снабжённую пружиной (кадры Willow Garage).
Для человека такое рассуждение — элементарно. Но для роботов — это успех. Железяки часто демонстрируют в бытовой обстановке чудеса с манипулированием и передвижением предметами, но в основном они следуют заблаговременно намеченному замыслу действий.
Выбор же автомобилями одного из последовательности вероятных ответов, «произвольное» отклонение от замысла — это область, в которой экспертам по робототехнике ещё предстоит сделать очень многое.
Однако PR2 — ещё один ответственный шаг на встречу к обретению роботами настоящей самостоятельности. Так как наровне с поиском розеток в программу автомобили возможно заложить уборку помещений, охрану «периметра» либо сервировку стола. Наряду с этим человеку не нужно будет думать о том — заряжен робот либо нет.
Пускай отныне он думает об этом сам.
В этом замысле PR2 способен на настоящие подвиги. В одном из тестов он самостоятельно прошёл настоящий марафон — 42 с хвостиком километра по офису. Действительно, на это у робота ушло четыре с лишним дня (включая 32 часа фактически перемещения).
Но так как основное не победа, а участие, не так ли?
Лишь поразмыслите — батарея робота (ёмкостью 1,3 киловатт-часа) даёт ему возможность двигаться только от трёх до шести часов, в зависимости от делаемых скорости и действий перемещения. какое количество раз страннику было нужно «прикладываться» к живительным розеткам?
Авторы PR2 кроме этого информируют, что на протяжении последнего теста у него случались маленькие запинки при неожиданной встрече с людьми. И однако столкновений не происходило.
К тому же большая скорость автомобили не так уж и громадна – 2 км/ч (кадр Willow Garage).
Идеология проекта PR2 — развитие бытовых роботов с «умом» на базе особой ОС робота (ROS) с открытым исходным кодом. Никаких тайн от сотрудников, наоборот, американские инженеры грезят о широком распространении собственного софта и появлении на его базе новых автомобилей.
К примеру, сравнительно не так давно эксперты Токийского университета (University of Tokyo) модифицировали ROS от «гаража», дабы выстроить что-то собственное. И это лишь расширяет возможности проекта, к которому так или иначе подключается всё больше экспертов.
Willow Garage приветствует расширение собственной исследовательской программы путём партнёрства с другими организациями. Для этого компания кроме того собирается выстроить около десятка PR2. Они окажут помощь создать и проверить в деле инструменты и различные новые компоненты для таковой платформы, изучить её не сильный и сильные стороны и, в совершенстве, придумать новые сценарии применения PR2 в быту.
Не смотря на то, что поиск розеток делается настоящим коньком PR2, в первых рядах его ожидает более ответственная (для нас) работа наподобие напитков и доставки еды, либо лекарств, из холодильника. «Холодильный» опыт на снимке, но, выполнялся ещё в режиме управления человеком-оператором (кадры Willow Garage).
«Отечественная конечная цель содержится в том, дабы обеспечить комплект возможностей, столь неспециализированных и универсальных, что они смогут быть использованы в качестве составных элементов в более сложных приложениях», — растолковал план изобретателей Себастьян Тран (Sebastian Thrun), директор Стэнфордской лаборатории ИИ (Stanford Artificial Intelligence Laboratory) и член правления Willow Garage.
А вдруг доходить к роботам с позиций живой природы, какие конкретно базисные возможности им нужны для выживания? Питание — одна из основных. И сейчас роботам для этого не нужна помощь человека.
Берегите ваши розетки.
